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4A Lista Exercícios Física III ( capítulo 30) Fonte: Fundamentos da Física – David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker. (vol. 3 – 8a. ed.) Prof. Marcelo Diniz H.30.51- Uma bateria é ligada a um circuito RL em série no instante t = 0. Para que múltiplo de τL a corrente atinge um valor 0,100% menor que o valor final? H.30.53- A corrente em um circuito RL diminui de 1,0A para 10mA no primeiro segundo depois que a fonte e removida do circuito. Se L = 10H. determine a resistência R do circuito. H.30.55- Um solenóide com uma indutância de 6,30 μH é ligado em série com um resistor de 1,20kΩ. (a) Se uma bateria de 14,0V é ligada ao par de componentes, quanto tempo é necessário para que a corrente no resistor atinja 80,0% do valor final? (b) Qual e a corrente no resistor no instante t = 1,0τ? H.30.57- Na figura R = 15Ω, L = 5,0H, a força eletromotriz da fonte ideal ε = 10V e o fusível do ramo superior é um fusível ideal de 3,0 A. resistência do fusível é zero enquanto a corrente que o atravessa permanece abaixo de 3,0A. Quando atinge o valor de 3,0A o fusível "queima" e passa a apresentar urna resistência infinita. A chave S é fechada no instante t = 0. Em que instante o fusível queima? H.30.59- Na figura, depois que a chave S é fechada no instante t = 0, a força eletromotriz da fonte é ajustada automaticamente para manter uma corrente constante i passando pela chave. (a) Determine a corrente no indutor em função do tempo. (b) Em que instante a corrente no resistor é igual a corrente no indutor? H.30.61- No instante t = 0 uma bateria é ligada em série a um resistor e a um indutor. Se a constante de tempo indutiva e 37,0ms, em que instante a taxa com a qual a energia e dissipada no resistor é igual a taxa com a qual a energia é armazenada no campo magnético do indutor? H.30.63- Uma bobina é ligada em série com um resistor de 10,0kΩ. Uma fonte ideal de 50,0V é ligada em série com os dois componentes e a corrente atinge um valor de 2,00mA após 5,00ms. (a) Determine a indutância da bobina. (b) Determine a energia armazenada na bobina nesse instante. H.30.65- No circuito de “carga” do indutor, em estão associados em série uma bateria, um resistor e um indutor, suponha que ε = 10,0V, R = 6,70Ω e L = 5,50H. A fonte ideal e ligada no instante t = 0. (a) Qual é a energia fornecida pela fonte durante os primeiros 2,00s? (b) Qual é a energia armazenada no campo magnético do indutor nesse mesmo intervalo? (c) Qual é a energia dissipada no resistor nesse mesmo intervalo? H.30.67- Qual deve ser o módulo de um campo elétrico uniforme para que possua a mesma densidade de energia que um campo magnético de 0,50T? H.30.69- Um solenóide tem 85,0cm de comprimento, uma seção reta de 17,0cm2, 950espiras e é percorrido por uma corrente de 6,60A. (a) Calcule a densidade de energia do campo magnético no interior do solenóide. (b) Determine a energia total armazenada no campo magnético, desprezando os efeitos de borda. 5A Lista Exercícios Física III ( capítulo 31 ) 1- Em um certo circuito LC oscilante a energia total è convertida de energia elétrica no capacitor em energia magnética no indutor em 1,50μs. Determine (a) o período das oscilações; (b) a frequência das oscilações. (c) Se a energia magnética é máxima em um certo instante, quanto tempo é necessário para que seja máxima novamente? 3- Em um circuito LC osci1ante, L = 1,10mH e C = 4,00μF. A carga máxima do capacitor e 3,00μC. Determine a corrente máxima. 5- Um circuito LC oscilante é formado por um indutor de 75,0mH e um capacitor de 3,60μF. Se a carga máxima do capacitor é 2,90μC, determine (a) a energia total presente no circuito; (b) a corrente máxima. 6- Um corpo de 0,50kg oscila em movimento harmônico simples preso a uma mola que, quando distendida de 2,00mm em relação a posição de equilíbrio, possui uma força restauradora de 8.0N. Determine (a) a frequência angular de oscilação; (b) o período de oscilação; (c) a capacitância de um circuito LC com o mesmo período, com L = 5,0H. 7- A energia de um circuito LC oscilante que contém um indutor de 1,25H e 5,70μJ. A carga máxima do capacitor e 175μC. Para um sistema mecânico com o mesmo período, determine (a) a massa, (b) a constante da mola; (c) o deslocamento máximo; (d) a velocidade escalar máxima. 9- Em um circuito LC oscilante com L = 50mH e C = 40μF a corrente esta inicialmente no máximo. Quanto tempo é necessário para que o capacitor se carregue totalmente pela primeira vez? 11- Na figura R = 14,0Ω, C = 6,20µF e L = 54,0mH e a fonte ideal tem uma força eletromotriz ε = 34,0V. A chave é mantida na posição a por um longo tempo antes de ser colocada na posição b. Determine (a) a frequência e (b) a amplitude da corrente no circuito depois que a chave e colocada na posição b. 13- Um circuito LC oscilante formado por um capacitor de 1,0nF e um indutor de 3,0mH tem uma tensão máxima de 3,0V. Determine (a) a carga máxima do capacitor; (b) a corrente máxima do circuito; (c) a energia máxima armazenada no campo magnético do indutor.
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